本发明公开了一种用于无人值守传感器系统的多类别目标识别方法及系统，所述方法包括步骤：S1、预处理:对无人值守传感器系统获取的原始数据进行分帧；S2、特征提取:同时提取分帧后数据的多个时域特征；S3、模型训练:将步骤S2得到的多个时域特征作为训练样本，分别对高斯混合模型和xgboost模型进行训练,得到训练好的高斯混合模型和xgboost模型；S4、信号识别:通过训练好的高斯混合模型对信号进行识别，得到第一识别结果；通过训练好的xgboost模型对信号进行识别，得到第二识别结果；S5、综合判定：综合第一识别结果和第二识别结果，输出最终识别结果。本发明具有计算量小、识别精度高等优点。